Impacto ambiental em areas irrigadas: alguns indicadores de qualidade ambiental em funcao dos sistemas de producao em uso. - Portal Embrapa

IMPACTO AMBIENTAL EM ÁREAS IRRIGADAS: Alguns Indicadores de Qualidade Ambiental em Função dos Sistemas de Produção em Uso1

.

ADERALDO DE SOUZA SILVA2, DOMINGOS DE AZEVEDO OLIVEIRA·1, MARCOS CORREIA NEVES2, LOURIVAL COSTA PARAIBA?' e CLÁUDIO BUCHINELLI2

•

2

Projeto 11.0.94.222, Convênio EMBRAPA/BIRD 111. Trabalho apr:esentado no X CONGRESSO NACIONAL DE IRRIGAÇÃO E DRENAGEM, em Salvador, BA - 07 a 12 de agosto de 1994.

Pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa de Monitoramento e Avaliação de Impacto Ambiental (EMBRAPA-CNPMA), Caixa Postal 69, CEP 1~.820.000, Fone + (55)0192.67.1721, Fax + (55)192.67.2202. Jaguari6na, São Paulo.

Elig"

.

Agtbn• e:dhsUHot elli ~§tati§Heà,

Bóhbt::â

RHÀE!eNPq-~MI3MPA/CNPMA, Caixa Postal 69, CEP 13.820.000 - Jaguari6na, São Paulo.

'I

G

O) ) '1«.

c'

. ,

~

} • I. (1« I ' (

~

,'c'

~-,'

O (' (, r f) cO, t \

L\Jl<

,(til.

c0

L)

RESUMO

Considerando que o conceito de impacto ambiental implica em tres processos

consecutivos, sendo o primeiro de modificação das caracteristicas do meio,

seguido das modificações de seus valores ou méritos de conservação e

finalmente do significado destas modificações para a saúde ' e o bem estar

humano, o Projeto Guaira centralizou uma de suas ações de pesquisa na análise

dos Sistemas de Produção Irrigados (SIPs) e seus efeitos intrínsecos e

extrínsecos à unidade de produção, partindo-se da hipótese de que a

intensidade de uso de sistemas de cultivos, quando não compensada a capacidade

de uso agrário do solo, poderá ser uma das causas de impacto negativo, até

então, não estudada devidamente. A valoração dos fatores ambientais vem sendo

testada, inicialmente, através de cinco Indicadores de qualidade ambiental

(Iqa.) propostos neste trabalho: a) Capacidade agroecológica do solo (Ipotl , em

'1;; b) Fragilidade das Unidades Edafoambientais(Iamb ) , em '!;; d) Uso agrícola do

solo (Iu.o), em ~ i e) Desempenho dos sistemas de produção em uso (Isip ) , em %; e

f) Rede de drenage superficial(IRQ ) , em %. Os modelos matemáticos envolvendo a

análise detal hada destes cinco I~., associados a compreensão da estrutura de

funcionamento dos SIPs, estão sendo estudados, preliminarmente, na região de

Guaira(SP) e, poderão apresentar resultados de Avaliação de Impacto Ambiental

(A. I . A.) a curto prazo, com indicadores de estado ótimo e péssimo, e de

situações críticas, conforme alguns intervalos de valores encontrados, o que

poderá possibilitar a

agroecológicas similares.

1. INTRODUÇÃO

extrapolação de resultados para outras

..

regiões

Nos últimos anos os estudos de impacto ambienotal passaram a dar enfases

às alterações das condições iniciais dos fatores ambientai s e de seu

monitoramento. Isto implica em medições criteriosas dos parametros e

indicadores selecionados para caracteri zar a qualidade dos fatores ambientais

Uma vez realizado o inventá.rio ambiental (Zoneamento Ambiental), que info.rma as caracteristicas do meio, convém conhecer o estado de conservação deste e a qualidade ambiental de cada unidade de produção. Denomina-se valor ambiental a medida dessa qualidade, expressa através de Indicadores de Qualidade Ambiental (IQA) . No Quadro 1, observar-se a maior parte dos fatores ambientais e de seus respectivos IQA .. , que podem ser quantificados nos estudos de Avaliação de Impacto Ambiental (A.I.A. ), citados pôr OREA, 1992.

Entende-se por qualidade ou grau de excelencia de um fator ou de um

ponto determinado do terri torio ou de uma unidade de produção (OREA, 1992), o mérito para que este seja sempre conservado. A conservação de um componente j.mplica a \ltiJ-i zClção d.q meêmQ ç:le

tQJ"ma

ÇJl-lê hqYê 9ãfãnUdg :3êY I?êrmªnênt~

estado de produtividade (sustentabilidade).

Atualmente, os profissionais dedicados ao assunto e os organismos governamentais e não-governamentais de meio ambiente, reconhecem ser necessário utilizar, em qualquer estudo de impacto ambiental (Brasi l, 1991), métodos e técnicas consistentes e cientificamente válidos, para a previsão e quantificação dos impactos (SURE;HMA, 1993), sendo os ind;i.cadores de qtliüictacle, até o momento, uma das formas mais adequada de análise e apresentação de resultados.

Os indicadores estimam possíveis alterações no meio ambiente (OREA,

1992), intrínsecos ou extrínsecos as unidades de produção, cujas

caracteristicas permitem que se obtenha informações qualitativas e

quantitativas rápidas, extrapolação ou generalização dos resultados a serem

obtidos, interações com outros indicadores, tambem torna possível a detecção de alterações dos recursos naturais, além de possibilitar reprodutividade em

regiões agroecológicas similares no tempo e espaço.

O Centro Nacional de Pesquisa de Monitoramento e Avaliação de Impacto

Ambiental(CNPMA-EMBRAPA), através do Projeto de Impacto Ambiental em

Agricultura Irrigada (Projeto Guaira) , considera tambem como relevante nos

estudos de impacto ambiental, além da interdisciplinariedade da equipe de

pesquisa, um processo de trabalho interativo, com várias etapas de

\

aproximação ao problema, no qual a qualidade da informação

e

dos resultados

2. METODOLOGIA

A metodologia proposta OREA(1992) , os quais estão irrigada nacional.

é uma adaptação dos estudos sendo adaptados as condições

2.1. Alguns Indicadores de Qualidade Ambiental

realizados por da agricultura

Ant s de efetuar trabalhos especj ficos sobre impactos ambientais na agrjcultura irrigada, consid ra-se imprescindivel realizar um Zonemaento Ambiental Semi-Detalhado para um adequado diagnóstico dos recursos naturais, o qual consiste em conhecer as circunstâncias de sua utilização atual, os fatores que normalmente restringem seu uso e a classificação dos solos,

associado ao conceito de unidades ambientais, de acordo com sua aptidão agrícola ou uso potencial. A diferenciação que se faz em relação as pesquisas convencionais de manejo de água e solo, é que a estas deverão ser associados estudos de monitoramento dos Sistemas Integrados de Produção em Uso (SIPs),

até então não contemplados. Nos Quadros 2 e 3 especifica-se alguns impactos ambientais e seus principais indicadores que estão sendo estudados e definidos para a agricultura irrigada.

2.1.1. Capacidade agroecológica do solo

Signi:ficado - Adaptação do solo para os usos agrícolas.

o

uso do solo representa-se em um plano denominado de uso atual, onde

localiza-se e delimita-se as áreas de vegetação natural, riparianas, associações especiais de vegetação, áreas desprovidas de vegetação e seus

respectivos Sistemas Integrados de Produção em Uso - SIPs (áreas com sistemas de exploração agrícola irrigados e/ou de pecuária por unidade de produção). Os Indicadores de Qualidade Ambiental como propostos poderão permitir aos

irrigantes em particular e aos tomadores de decisão, sugestões técnicas de

como corrigir ou modificar aquelas ações impactantes negativas em direção a um

Quadro 1. Relações de alguns fatores e de Indicadores de Qualidade Ambiental (IQAs), com suas respectivas unidades de mensuração.

FATOR

Capacidade agroeco16gica do solo

Relevo e carácter topográfico

Drenagem superficial

Unidade de paisagem

Erosão

Erosão intrinseca as Unidades

de produção

Uso agricola

Uso pecuário

Fonte: OREA (1992).

INDICADORES UNIDADE

Suprficie de equivalência de Classe de solo I

Superficie com relevo alterado %

Alteração da rede superficial de drenagem %

Superficie equivalente de alta fragilidade

Erosão potencial média kq/m2/ano

Parcelas agricolas erosionadas %

Produção agricola %

Produção animal

Assim sendo, busca-se através de pesquisas de campo em unidades de

produção irrigadas, junto aos produtores rurais desenvolver e adaptar métodos

de Avaliação de Impacto Ambiental(A.I.A.), bem como Técnicas de Previsão de

Impacto(T.P.I.), com base em modelos preditivos (SHARPLEY e WILLIAMS, 1990)

destinadas à agricultura irrigada nacional.

Este trabalho tem como objetivo principal propor alguns Indicadores de

Qualidade Ambiental para estudos de A.I.A. em agricultura irrigada, os quais

Quadro 2

.

Alguns fatores de impactos ambientais intrínsecos e

extrínsecos

propostos para às Unidades de Produção

e

m

agricultura irrigada

,

OREA

,

1992

.

com

base nos

estudos de

IMPACTOS INTRI

N

SECOS

Classes de solo

Unidade Ambiental

UNIDADE DE Disponibilidade de água no solo

PRODUÇÃO (UnP) Erosão

(intrínsecos) Biodiversidade(Flora, Fauna e

microflora e microfauna)

Salinização

Drenagem

AGRICULTURA Saúde ambiental

IRRIGADA

IMPACTOS

EXTRINSECOS

UNIDADE DE Aguas superficiais

PRODUÇÃO (UnP) Aguas subterrâneas

(extrínsecos) Produtos agrícolas

Poluição química

Quadro

3.

A

lg

u

ns i

nd

icadores de qualidade ambiental intrinsecos e

extrínsec

o

s

as

u

nidades de produção

em

agricul

tu

ra

irrigada

,

co

m

base nos estudos desenvolvidos pôr OR

E

A

,

1992.

Alguns indicadores intrínsecos às UnPs

Ial1\b

=

Capacidade agroecológica do solo(*)

I )ot

=

potencial e fragilidade da Unidade Ambiental (*)

ldt.a

=

Classes hídricas (*)

lsie

=

Desempenho dos sistemas de produção em uso(*)

luso

=

Sustentabil idade agrícola

IS.1 - Qualidade de água de irrigação

Idr'e - Drenagem superficial(*)

Isau - Risco de contaminação na água, solo,

planta e no homem

Alguns indicadores extrínsecos às UnPs

IslIP

=

Qualidade de água de drenagem

Isub

=

Qualidade de água de per colação '.

Iaqr

=

Resíduo em alimentos básicos

Posteriormente determinam-se os fatores que afetam positivanmente ou

negativamente o adequado desenvolvimento dos cultivos, tais como: deficiencias

de umidade, excesso de água, erosão, topografia, profundidade do lençol

freático, pedregosidade superficial, salinidade e sodicidade, que permitem

agrupar os solos em classes.

Descritor Classes agroecológicas. O Serviço de Conservação de

Solos dos Estados Unidos estabelece oito Classes Agroecológicas(OEA, 1992):

a) Solos apropriados para os cultivos e outros usos - Classes I, 11, 111 e IV

b) Solos para uso limitado (pastagens e bosques) - Classes

V, VI

e

VII.

c) Solos não apropriados para o cultivo - Classe VIII.

Uma vez os solos agrupados em Classes, é possivel diagnosticar uma série

de práticas agricolas impactantes. Umas positivamente de acordo com as normas

técnicas recomendadas e, outras, talvez, negativamente, estejam sendo

implementadas, no dia a dia dos produtores rurais em suas áreas irrigadas e de

sequeiro, já que na maioria de suas unidades de produção é possivel,

encontrar-se, explorações de culturas irrigadas e dependentes de chuva.

Indicador - Superficie equivalente de Classe Agroecológica I, em (%).

1:

Superf. Classes Agroecol. « i » x Coef. ponderado « i »

Ium ------- x 100 (I)

1:

Superficie equivalente de Classe I no âmbito da microbacia

Substituindo-se a fórmula (1) por variáveis tem-se que:

Iam!>

1:

S CA (i) x Cp (i)

------- x 100 (2)

Inpaato Ambienta~ - Indicador de estado ót.imo, péssimo e de situações cri t icas. O estado ótimo é considerado como resultado dado pela manutenção da

capacidade agroecológica atual (produtiva) na totalidade da

~uperficie

da

microbacia hidrográfica considerada, sendo o estado péssimo a situação contrária. A perda irreversi vel de 25 a 30% da superficie equivalente de

Âmbíto de Referência - É determinado em cada m.icrobacia hidrográfica

diretamente afetada pela implantação de um determinado projeto de i rrigação.

Quando o projeto já encontra-se em operação, busca-se resgatar informações similares, anteriores à implantação do mesmo.

2.1.2. Potencial. e fragilidade da Unidade Ambiental

Signífícado - Unidade Ambiental é definida segundo RICHÉ, et alo

(1989), citado pôr SILVA, et alo 1993, como uma entidade espacj.alizada,

na

qual o material de origem do solo, a vegetação natural, o modelado e a natureza e distribuição dos solos em função da topografia, constituem um

conjunto de problemática homogenea, cuja variabilidade é minima, de acordo com

a escala cartográfica.

Descritor Unidades Ambientais. Espaço rural ou microbacia

hid.rográ fica homogênea. 1\ relaç~o de qualidade Çtmbiental entre as Unidélctes Ambientais são estabelecictas a partir de sua fragilidade e potencialidade à

exploração Çtgropecuária irrigada, empregando-se o valor determinado como

Coeficiente de ponderação ao efeito de equivalência (Coef. ponderado « i ~) .

Indicador - Exemp~o: Superficie equivalente de fragilidade 1, em (%).

E

Superf. Unid. Ambientais « i ~ x Coef. fragilidade « i ~

Ipot - - - x 100 (3)

1:

Sup. Unido Ambient. x Coef. de frag. « i » no âmbito de referência

Substituindo-se a fórmula (1) por variáveis tem-se que:

--- x 100 (4 )

Impacto Ambienta~ - Indicador de estado ótimo, péssimo e de situações criticas. O estado ótimo é dado quando não é afetado negativamente para

nenhuma Unidade Ambiental, sendo o estado péssimo a situação. contrária. Pôr

exemplo a degradação paisajistica de 30% da superficie equivalente de

Âmbito de ReEerência - Deverá ser considerado cada caso, tendo-se como

unidade geográfica de referência a microbacia hidrográfica, e territorial o

municipio afetado.

2.1.3. Drenagem superficial

SigniEicado - Conjunto de elementos da rede de drenagem superficial

de uma determinada microbacia hidrográfica.

Descritor Conjunto de cursos de água super"ficiais. A importancia

dos cursos de água é estabelicida em função de suas vazões anuais de descarga

e temporariedade.

Rios (Cursos de águas permanentes, com vazões superiores a 150 m3/s) 1. O;

Ribeirões (Cursos de águas permanentes com vazões entre 5 e 150 m3/s) 0.6;

Pequenas correntes de águas temporarias(Vazão maior que 2.5 m3/s) 0.4;

Pequenas correntes de águas temporarias(Vazão menor que 2.5 m3/s) 0.2.

Indicador - Exemp~o: Alterações da rede de drenagerrl superficial, em (%).

E

(Longitude de cursos de água da rede

superficial desviados ou interrompidos x Coef. i.mportância)

I~o =(1 ---)xl00 (3)

E

(Longitude da rede superficial de drenagem considerada

ponderada por sua importância)

Substituindo-se a fórmula (1) por variáveis tem-se que:

I~e

E

LCAS (i) x Ci (i)

--- x 100

E

LRSDMbll(i.)

(4 )

Içacto Ambienta~ - Indicador de estado ótimo, péssimo e de situações

criticas. O estado ótimo é dado em função da manutenção adequada da rede de drenagem natural. A alteração de 50% da rede superficial

fe

drenagem é

considerada intoleravel,

ocasionadas na rede.

Âmbito de Referência - A ser determinada em cada caso. Como ponto de

partida poderá ser tomado um âmbito parcial de referência da microbacia

hidrográfica que inclua a longitude total dos cursos de água afetados.

2.1.4. Classes hídricas

Significado - Disponibilidade total de água no solo em

m3_{/ha/cm(segundo BERNARDO, 1986, citado pôr SILVA, et alo 1990 - Quadro 4a).}

As classes hídricas para os solos de textura média e fina(Quadro 4b),

estabelecidas através de regressões múltiplas, consideram como variável

dependente a umidade do solo (% em peso) no ponto de murcha permanente (PMP) a

1,5 Mpa, e como variaveis independentes, as componentes lineares e quadraticas

e

a inte,açio entt

e

a

umida~~(~

em

pe~ol

"

ª

capa

c

idade

de

ca

mp

o

(

CÇ

)

a

0,03

Mpa

e a disponibilidade total de água no solo (DTA).

Quadro 4a. Limites de disponi.bilidade total de água, em mm d' água, por em de

solo, para diferentes texturas (DTA) .

TEXTURAS

Grossa

Média

Fina

Disponibilidade Total de Agua (DTA) mm/cm do solo 0,4 0,8 1,2 a a a 0,8 1,6 2,4 4 8 12

m3/ha por em do solo

a a a 8 16 24

F'r.n!,,: [l!':HNARno (1.986), ci,Lado pôr SlJ.VA, E!t '31.. (J<)<JO).

Quadro 4b. Classes hidricas de disponibilidade total de água, em m3 d' água,

por ha por em de solo, para diferentes texturas (DTA)

Classes' hidricas (m3/ha/cm de profundidade de solo)

TEXTURAS Classe 6 Classe 5 Classe 4 Classe 3 Classe 2 Classe 1

(jr()R~i9 1, ",1 4.0 ~ • O 4, <)f1 4. ')8 fi,rn !'l. <)', fi. '1:) G.()!)

'1

."

:

\

7,<):1 8, 4 ~

H"rti" -" '16 8.42 R,42 10,34 1.0.34 12.26 1?,26 14,19 14.1 <J 16.20 '.

I'in:, 11. '11 1? ,llí, 1? 06 1.!'" 4 f) 15.10 17.4 1', ,4 q 1. <),81 1 <). fl1. 22. J? 27.12 23.20

Classe/!! h.idr:i.cas . loirnitellJ de água disponiv 1. no $010

que podem ser estimados com base na textura do solo com significância superior

a 99,9% de probabilidade (p>O, 01), em função da umidade no ponto de PMP e a

umidade no ponto de CC, possibilitando comparações com resultados obtidos por

meio

de

outros m

é

todoS

91,.1

extrapolqções,

sem q

neces:oid,'1de de recorrer

a

calculas, bem como a realização de mapeamentos exploratorios, tanto em áreas

irrigaveis como em áreas de agricultura dependente de chuva (SILVA, et aI., 1990) .

Dados básicos - Analises dos parametros fisico-hidricos dos solos a

serem estudados, englobando-os em classes texturais. As amostras deverão ser

coletadas nos horizontes 11. e 8, até 60 em de prof\.tndiçlaçler a partir da

superficie natural do terreno.

Indicador - Exemplo: Superficie equivalente de Classe hidrica 1, em (~).

1:

Super f . equi v. de Classe hid. 1 « i » X Coef. ponderação « i »

Id~ --- x 100 (5)

E

Sup. equi v. de Classe 1 x Coef. de pond. « i » no âmbito de referência

Substituindo-se a fórmula (1) por variáveis tem-se que:

1:

S ECh _1 (i) x Cp (i)

- - - x 100 (6)

In:pacto Ambiental - Indicador de estado ótimo, péssi.mo e de situações

cri ticas. O estado ótimo é dado quando não é afetado negativamente para

nenhuma Classe hidrica, sendo o estado péssimo a situação contrária. A redução

da capacidade de armazenamento de água no solo em 30%, quando comparada a

condições naturais (Solos de vegetação natural), é considerada crítica.

Âmbito de Referência - Deverá ser considerado cada caso, tendo-se como

2.1.5. Desempenho dos sistemas de produção em uso (Uso agrícola do sole

Significado - Uso atual do solo com aproveitamento agrícola.

Descritor Unidades homogeneas cujo indice de equivalência ou c

sustentabilidade é estabelecido em função da produção e/ou da rentabilida(

por unidade de superficie.

Indicador - Ex~lo: Produtividade agrícola, em (%).

L

Superficie agricola « i » X Produtividade « i »

I.ip - - - x 100 (3)

~ Produção agricola no âmbito de referência

L

S a P ~~lll ( i) X P r ( i )

--- x 100 (4 )

L

Pa~ip(i)

Impacto Ambiental - Indicador de estado ótimo, péssimo e de situaçõE

criticas. O estado ótimo é dado quando não é afetada a superficie agricola.

diminuição de 30%, tanto da superficie agricola como em produção, pode-sE

considerada crítica.

Âmbito de Referência - Deverá ser considerado cada caso, tendo-se con

parametro básico a superficie do limite da microbacia hidrográfica ou

municipio afetado.

3. CONSIDERAÇÕES GERAIS

Estudos estão sendo realizados com a finalidade de agregar, os demaj

Indicadores de Qualidade Ambiental (IQA.) citados no Quadro 3, obj eti vanc

contribuir com a importância da abordagem cientifica ao processo dos estude

de impacto ambiental. Isto implica medições criteriosas dos parametros

indicadores selecionados ao longo do tempo, no âmbito das microbacié

hidrográficas piloto, selecionadas para este objetivo kspecifico. Nest

sentido, ainda são preliminares os dados obtidos, os quais precisam SE

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

BRASIL. Presidência da República. Comissão Interministerial para Preparação da

Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento. O

desafio do desenvolvimento sustentavel; pref. do Presidente fernando Colar.

- Brasilia: Cima, 1991. 204p. : il.

ORGANIZAÇÕES DAS NAÇÕES UNIDAS (New York, USA). United States of American

National Report. (s.1.), 1992. 423p.

ORrA, D. G. Evaluación de i~pacto ambiental. Madrid. Editorial Agricola

Espanola, S. A., 1992. 222 p.

SHARPLEY, A. N. i'lnd WILLIAMS, J. R. EDS. 1.990. EPJ.C-Eros:l.otl/P.rodur:t iv:ity

Impact Calculator: 1. Model Documentation. U.S. Departament of Agriculture

Technical Bulletin No. 1768, 235p.

Parametros de solos em função de umidade na capacidade de campo em áreas

irrigaveis do Trópico Semi-Árido brasileiro. Pesquisa Agropecuária

Brasileira, v.25, no. 1, p. 103-106. 1990.

SILVA, F.B.R. e: RICHE, G.R.; TONNEAU, J.P.; SOUSA NETO, N.C. de; BRITO, L.T.

de L.; CORREIA, R.C.; CAVALCANTI, A.C.; SILVA, F.H.B. da; SILVA, A.B. da.

Zoneamento agroecológico no Nordeste: diagnóstico do quadro natural e

agrossocioeconômico. Petrolina, PE - EMBRAPA- CPATSA/Recife, PE:

EMBRAPA-SNLCS, 1992. 155p.

SUREHMA(Curitiba, PR). Manual de avaliação de impactos ambientais. 2a. edição.